KR960015373B1 - 티탄 또는 티탄합금의 표면개질(改質)방법 - Google Patents

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미쓰비시 세이코오 가부시끼가이샤
이와사끼 시게오
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Abstract

내용없음.

Description

티탄 또는 티탄합금의 표면개질(改質)방법
제 1 도는 본 발명의 설명도이다.
제 2 도는 본 발명에서 처리한 재료의 표면부에 있어서의 경도변화를 나타낸 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 피가공재 2 : 노즐
3 : 레이저빔 4 : 노즐
본 발명은, 예컨대 레저용 자전차 부품과 같이 심한 미끄럼 동작마모에 대하여 피칭이 일어나지 않는 충분한 두께의 경화층을 형성시키는 티탄 또는 티탄합금의 표면개질방법이다.
티탄 또는 티탄합금은 내마모성이 뒤떨어지는 재료이기 때문에, 이들의 표층을 산소 또는 산소화합물을 함유하는 불활성가스 분위기 하에서 용융온도 이상으로 가열하고, 이 용융부에 산소를 흡수고용(吸收固溶)하고, 표면경화층을 형성하는 방법이 알려져 있다(일본국 특개평 1-119682호 참조).
상기 종래기술의 표면경화처리의 경우는, 기지(基地)로부터 표층으로의 경도상승이 급격하게 되기 때문에 심한 미끄럼 동작 마찰에 의하여 피칭등의 현상을 일으키기 쉽다. 그래서 본 발명에 있어서는 심한 미끄럼 동작 마찰에 대하여 피칭을 일으키지 않는 티탄 또는 티탄합금을 얻기 위한 표면 경화방법을 제공하고, 예컨대, 레저용 자전차부품의 제조에 적용하여 유효하게 하는 것이다.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여 하게 된 것으로서 티탄 또는 티탄합금 표면에 불활성 가스를 공급하면서, 고에너지 밀도 빔을 조사(照射)하고, 이 조사부를 용융시키고, 그후 반용융상태로 산소 혹은 산소를 함유하는 어시스트 가스를 공급하고, 최표면에 가까워질수록 산소농도가 높아지도록 흡수고용시켜서 표면에 완만한 경도 경사를 형성시키는 것을 특징으로 하는 티탄 또는 티탄 합금의 표면개질방법이다.
고에너지 밀도 빔으로서는 예컨대 레이저 빔을 사용한다. 레이저 빔을 사용할 경우는 티탄 또는 티탄 합금의 표면에 Ar과 같은 불활성 가스를 공급하면서, 레이저 빔의 출력, 조사방향, 피처리재의 이송속도등을 조정하여 레이저빔을 목적으로 하는 경화층 깊이가 되도록 조사하고, 조사후, 표면이 반용융의 상태에서 산소 또는 공기와 같은 산소함유가스를 어시스트가스로서 공급하면서, 이 표면에 산소를 흡수고용시켜서 소기의 경도 및 경도경사를 가진 표면을 얻는다.
이에 의하여 피칭이 일어나지 않는 내마모 티탄 또는 티탄 합금재를 제조할 수 있고, 예컨대 레저용 자동차 부품의 제조에 적용하여서 유효한 것이다.
[실시예]
다음에 본 발명의 실시예를 나타낸다.
제 1 도에서 (1)은 Ti-6Al-4V제의 외경 20mm의 원환봉인 피가공재이다. 이 피가공재(1)를 회전시키면서 노즐(2)로부터 불활성가스를 공급하면서, 레이저빔(3)을 그 피가공재(1) 표면에 조사하고, 이 조사부를 용융시킨다. 그후, 조사부는 회전하면서 노즐(4)로부터 공기가 조사된다. 그리고, 공기중의 산소를 용융한 조사부가 흡수고용하고, 그대로 회전을 계속하여 경화한다. 조사부는 일정속도로 상대이동시킨다. 레이저빔의 조사조건을 표 1에 나타낸다.
[표1]
얻어진 피가공재(1)의 레이저 조사부의 표면으로부터의 거리와 경도와의 관계를 제 2 도에 나타낸다. 최표면의 경도는 Hv 600이고, 기지의 경도는 Hv 300이며, 경화층의 경도는 최표면으로부터 기지로 완만하게 감소하고 있는 것을 알 수 있다.
상기 실시예는 Ti-6Al-4V제의 피가공재에 의한 것이지만, 다른 순 Ti나 다른 Ti 합금에서도 마찬가지의 결과를 얻을 수 있었다.
본 발명은, 티탄 또는 티탄 합금재에 최표면으로부터 기지로 완만하고도 충분한 두께를 가지고 경도경사를 갖게 한 경화층을 형성시킴으로써 심한 미끄럼동작에 대하며 피칭을 일으키지 않는 예컨대 레저용 자전차 부품을 제조하는 것이 가능하게 되었다.

Claims (1)

  1. 티탄 또는 티탄 합금 표면에 불활성가스를 공급하면서 고에너지 밀도 빔을 조사하고, 이 조사부를 용융시키고, 그후 반용융상태로 산소 혹은 산소를 함유하는 어시스트가스를 공급하고, 최표면에 가까워질수록 산소농도가 높아지도록 흡수고용시켜서 표면에 완만한 경도경사를 형성시키는 것을 특징으로 하는 티탄 또는 티탄합금의 표면개질방법.
KR1019940002163A 1993-07-09 1994-02-05 티탄 또는 티탄합금의 표면개질(改質)방법 KR960015373B1 (ko)

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